Există patru tipuri de bază de sisteme bucle de masă. Trei dintre acestea - orizontală, verticală și iaz/lac - sunt sisteme în buclă închisă. Al patrulea tip de sistem este opțiunea în buclă deschisă. Mai mulți factori, cum ar fi clima, condițiile solului, terenul disponibil și costurile locale de instalare determină care este cel mai bun pentru șantier. Toate aceste abordări pot fi utilizate pentru aplicații în clădiri rezidențiale și comerciale.
Sisteme cu buclă închisă
Majoritatea pompelor de căldură geotermale cu circuit închis circulă o soluție antigel printr-o buclă închisă - de obicei realizată dintr-o țeavă de tip plastic de înaltă densitate - care este îngropată în pământ sau scufundată în apă. Un schimb de căldură transferă căldură între agentul frigorific din pompa de căldură și soluția antigel din bucla închisă.
Un tip de sistem cu buclă închisă, numit schimb direct, nu utilizează un schimbător de căldură și în schimb pompează agentul frigorific prin tubulatura de cupru care este îngropată în pământ într-o configurație orizontală sau verticală. Sistemele de schimb direct necesită un compresor mai mare și funcționează cel mai bine în soluri umede (uneori necesită irigare suplimentară pentru a menține solul umed), dar ar trebui să evitați instalarea în soluri corozive pentru tubulatura de cupru. Deoarece aceste sisteme circulă agentul frigorific prin sol, reglementările locale de mediu pot interzice utilizarea lor în unele locații.
Orizontală
Acest tip de instalație este, în general, cel mai eficient din punct de vedere al costurilor pentru instalațiile rezidențiale, în special pentru construcții noi, unde este disponibil suficient teren. Este nevoie de tranșee de cel puțin patru picioare adâncime. Cele mai obișnuite configurații folosesc fie două țevi, una îngropată la șase picioare și cealaltă la patru picioare, fie două țevi plasate una lângă alta la cinci picioare în pământ într-un șanț lat de doi picioare. Metoda Slinky de țeavă în buclă permite mai multă țeavă într-un șanț mai scurt, ceea ce reduce costurile de instalare și face posibilă instalarea orizontală în zone în care nu ar fi cu cele convenționale. aplicații orizontale.
Vertical
Clădirile comerciale mari și școlile folosesc adesea sisteme verticale, deoarece suprafața de teren necesară pentru bucle orizontale ar fi prohibitivă. Buclele verticale sunt, de asemenea, folosite acolo unde solul este prea puțin adânc pentru șanțuri și reduc la minimum perturbarea amenajării peisagistice existente. Pentru un sistem vertical, găurile (aproximativ patru inci în diametru) sunt găurite la aproximativ 20 de picioare unul de celălalt și la 100 până la 400 de picioare adâncime. Două țevi, conectate în partea inferioară cu un cot în U pentru a forma o buclă, sunt introduse în gaură și chituite pentru a îmbunătăți performanța. Buclele verticale sunt conectate cu conducte orizontale (adică, colector), plasate în șanțuri și conectate la pompa de căldură din clădire.
Iaz/Lac
Dacă amplasamentul are un corp de apă adecvat, aceasta poate fi opțiunea cu cel mai mic cost. O conductă de alimentare este condusă în subteran de la clădire la apă și încolăcită în cercuri la cel puțin opt picioare sub suprafață pentru a preveni înghețul. Bateriile trebuie plasate numai într-o sursă de apă care îndeplinește cerințele minime de volum, adâncime și calitate.
Sistem cu buclă deschisă
Acest tip de sistem folosește apa din fântână sau de suprafață ca fluid de schimb de căldură care circulă direct prin sistemul GHP. Odată ce a circulat prin sistem, apa se întoarce în pământ prin fântână, o sondă de reîncărcare sau descărcare de suprafață. Această opțiune este evident practică doar acolo unde există o aprovizionare adecvată cu apă relativ curată și toate codurile și reglementările locale privind evacuarea apelor subterane sunt îndeplinite.
Sisteme hibride
Sistemele hibride care utilizează mai multe resurse geotermale diferite sau o combinație a unei resurse geotermale cu aerul exterior (adică, un turn de răcire) reprezintă o altă opțiune tehnologică. Abordările hibride sunt deosebit de eficiente acolo unde nevoile de răcire sunt semnificativ mai mari decât nevoile de încălzire. Acolo unde geologia locală permite, „fântâna coloanei în picioare” este o altă opțiune. În această variantă a unui sistem cu buclă deschisă, se forează una sau mai multe puțuri verticale adânci. Apa este extrasă din partea de jos a unei coloane în picioare și returnată în partea de sus. În perioadele de vârf de încălzire și răcire, sistemul poate scurge o parte din apa de retur în loc să o reinjecteze pe toată, provocând un flux de apă în coloană din acviferul din jur. Ciclul de purjare răcește coloana în timpul respingerii căldurii, o încălzește în timpul extracției căldurii și reduce adâncimea necesară a forajului.
Ora postării: Apr-03-2023